浅谈煤矿软岩巷道支护技术

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1、浅谈煤矿软岩巷道支护技术浅谈煤矿软岩巷道支护技术摘要：随着煤矿开采技术的成熟，开采深度的不断深化、开采规模的扩大，巷道损坏程度逐渐的扩大。软岩巷道支护一直是巷道工程的一个疑难点。软岩巷道的支护与使用维护优劣程度，直接影响到煤矿安全高效生产。文章通过对软岩巷道的概念、支护原理、支护原则、支护类型、支护对策等方面进行论述。关键词：软岩巷道；支护；原理；原则1软岩的基本概念软岩是在特定的环境下，塑性变形明显的岩体。这种岩体多是泥岩、粉岩等。软岩的特点可以用软、弱、松、散概括。在煤矿巷道支护施工中，巷道围岩就是需要施工的岩体；工程力是指岩体上的重力、应力、水作用力、

2、膨胀应力等。软岩通常分：低强度高膨胀性软岩、高应力软岩、极破碎软岩、复合型软岩四类。1.1低强度高膨胀性软岩，围岩质地破碎、强度偏低、遇水变形，对施工中的震动耐受力差。巷道围岩变形迅速，给支护带来很大困难。由于软岩中的泥质成分和结构面确定了软岩的特征，导致软岩产生塑性变形。软岩通常具有可塑性、膨胀性、崩解性、流变性、扰动性等特性。1.2我国煤矿开采深度逐年增加，使得一些矿井重力引起的垂直应力骤增，构造应力场错综复杂；在高应力条件下，扰动影响剧烈,围岩破坏程度加剧，涌现新裂纹致使煤岩体积扩大，扩容膨胀。1.3极破碎软岩巷道围岩内节理不同、裂隙等结构面，围岩支体

3、破碎、稳定性差。巷道掘进工作中可能发生冒顶和片帮，给支护作业带来诸多不便。1.4复合型软岩指上述3种软岩类型各种组合。2软岩巷道支护原理与支护原则2.1支护原理软岩巷道支护的重点在于发掘自承能力。支护原理：依据岩层特性，地压来源，运用科学设计方法，使支护体系和施T过程能够适应围岩变形的种种情况，从而达到控制围岩变形、维护巷道稳定的宗旨。（1）改变思想，支护结构和强度和围岩自承能力和适应，与围岩变形及强度相结合，实践证明，单纯提高支护刚度的做法是难以达到预期效果；（2）适当卸压、加固与支护相结合的方法相辅和成，运筹帷幄，高应力区，需要卸力合理，对变形大的区域，

4、要让度适量,支离破碎区域，进行整体加固；（3）对于围岩变形量测定，及吋掌握围岩变形的活动状态，根据测定结果了以反馈，以确定二次支护结构的相关技术参数；（4）坚持综合治理、持续监控的支护思想。2.2支护原则（1）维护和维持围岩的残余强度。（2）提升围岩残余强度。（3）运用新技术、新工艺充分发挥围岩的承载能力。3支护类型3.1整体刚性支护通常分为：全封闭钢支架支护、整体预制模板支护、现浇封闭钢筋混凝土支护等。实际上，支护刚度的增加，围岩压力相应增大。支护承载力加大，但是支护载荷却没有下降，支护的变形和破坏状况没有得到改变。因此，整体刚性支护无法很好解决巷道围岩和

5、支护间的冲突，在刚度和强度上无法与变形量大、地压偏大的软岩巷道围岩相对应。3.2刚性支护加柔体垫层支护通常分为：圆料砌破加可缩层、条带破等形式。此方式可以为井巷围岩增加强度，具有一定伸缩性。但是砌体本身刚度大，允许变形量微弱，对变形较大的软岩巷道围岩不适用。同吋，这种方式施工进度缓慢，工作人员劳动强度大。3.3U型钢可缩性支架支护此方法适用于支护膨胀性岩层、断层破碎带。U型钢可缩性支架有一定的伸缩性，支撑能力较好。一定条件下支架压缩后，支架上的荷载降低。但是，实际使用过程中，U型钢可缩性支架的支撑能力往往得不到全部发挥。主要因素：巷道掘进和支护工艺都无法避免

6、地在支架背后形成不同尺度的空穴，使得围岩与支架周围不能完全贴合接触。围岩发生变形时，支架不均匀载荷而产生失稳变形，支架受力情况恶变，支架出现弯曲、扭曲等不良变形，最终导致失效。安全生产需要加大支扩1M1力，导致钢支架的质M增加,钢材消耗使丿IJM增加,支护成木随着升高。3.4锚喷支护当前公认的最有效的支护方式是锚杆及其联合支护。通常将锚杆支护称为主动支护，实际并不是所有的锚杆支护都起到主动支护。主动支护与被动支护的区别与支护类型关系甚微，主要在于支护体是否能够主动对围岩施加预紧力。锚杆安装吋，需要对锚杆施充分的预紧力，这样有利于消除锚杆构件的原始滑移量，同吋

7、可为围岩提供一定预紧力，以缓解围岩受拉截面的拉应力。4支护对策4.1合理优化巷道方位。在设计阶段充分掌握煤系地层的岩石性能，合理选择巷道方位，尽量避开软弱岩层；在地质勘探阶段，把握岩石物理力学性质、化学性质等，优化选层、选位，尽量做到绕开高应力区。3.2选择适当的支护断面。对于顶压大、侧压小、无底鼓的巷道，优先采用直墙半圆拱断面;对于围岩松软、有膨胀性、顶压侧压很大，有-定底压的巷道，采用马蹄形断面；对于膨胀性软岩，四周压力均很大，采用圆形断面；四周压力很大冃分布不均吋，采用椭圆形断面。并依据顶压、侧压的大小，选用合理布置方向。4.3加强围岩强度。提高围岩强

8、度是解决软岩支护的根木措施。锚杆和注浆是两种有效的方